CN108679145B - 一种轴向式液压摆臂衬套 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴向式液压摆臂衬套，橡胶衬套和轴向式液压摆臂衬套受到径向力，载荷经内衬管、泄流阀片、密封圈、阻尼环、外壳传递至弹性圆环，弹性圆环产生径向变形，液压摆臂衬套的径向运动和橡胶衬套同步，弹性圆环的径向刚度较小，因此载荷传递路径上各零部件受力小，高频小振幅，振动幅度不能使圆环阀片贴在泄流阀片，泄流孔开启，液流经泄流孔和圆环阀片间隙流入另一侧液室，低频大振幅，圆环阀片在液体阻力下贴在泄流阀片上，将泄流孔遮蔽，液流只能从阻尼环的液流通道中流入另一侧腔室，实现高频低频工况液流通道的分开。解决液室分隔的密封面和受载时径向变形在同一构件上，导致耐久性降低和液流通道单一，高频、低频性不能优化的问题。

Description

一种轴向式液压摆臂衬套

技术领域

本发明涉及汽车悬架零部件技术领域，尤其涉及一种轴向式液压摆臂衬套。

背景技术

液压摆臂衬套一般安装于L形摆臂后端，对舒适性有明显影响。一般要求在低频、大振幅时具有较大阻尼，以减小制动时方向盘的抖动；在高频、小振幅时阻尼较小，以减少胎噪、路面细碎振动向车身的传递，提升NVH性能。液压摆臂衬套按照液压机构起作用的运动方向分为轴向式和径向式。

目前常见的轴向式液压衬套是通过在内衬管上压出一圈凸起，在表面覆盖橡胶的方式形成液室的分隔，阻尼构件扣合在液室外侧，通过螺旋形液流通道连接两个液室。所有组件封装在刚性壳体内之后，整体压入与副车架装配的支架，壳体与支架之间为过盈配合。在承受径向载荷时，凸起顶端的橡胶受压缩一侧产生变形，另一侧与液室侧面的接触压力减小，密封效果变差。同时反复的压缩、拉伸，会使橡胶与内衬管脱开或产生裂纹，失去密封作用。

另外该种结构只有一条液流通道，低频、大振幅和高频、小振幅时液流均从螺旋形液流通道中流过。若要满足低频时高阻尼的需求，液流通道应减小截面积，增加长度。若满足高频时小阻尼的需求，则液流通道的截面积不能减小，长度应缩短。设计液流通道时必须兼顾考虑，而不能将两者分开分别达到最优化。这就制约了液压衬套优势的发挥。

因此，如何提供一种轴向式液压摆臂衬套，以解决液室分隔的密封面和受载时径向变形在同一构件上，导致耐久性降低的问题和液流通道单一，高频、低频性能不能最优化的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轴向式液压摆臂衬套，以解决液室分隔的密封面和受载时径向变形在同一构件上，导致耐久性降低的问题和液流通道单一，高频、低频性能不能最优化的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴向式液压摆臂衬套，包括外壳、液室分隔部、阻尼环、第一密封垫、第二密封垫、第一弹性圆环、第二弹性圆环和挡圈，其中，

所述液室分隔部套设在内衬管上，所述阻尼环套设在所述液室分隔部上，所述外壳套设在所述阻尼环上，

所述第一密封垫设置在所述外壳的左端，所述第二密封垫设置在所述外壳的右端，所述第一密封垫和所述第二密封垫将所述液室分隔部和所述阻尼环封装在所述外壳中，

所述第一密封垫与所述液室分隔部之间具有第一间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第一腔体，所述第二密封垫与所述液室分隔部之间具有第二间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第二腔体，

所述外壳的外壁上设置有左定位凸起和右定位凸起，所述左定位凸起上设置有所述第一弹性圆环，所述右定位凸起上设置有所述第二弹性圆环，

当将轴向式液压摆臂衬套放置在安装支架中时，所述第二弹性圆环抵接在所述安装支架的内壁上，所述第一弹性圆环与所述挡圈抵接，通过所述挡圈将轴向式液压摆臂衬套固定在所述安装支架中，

所述安装支架中的橡胶衬套抵接所述挡圈，

所述液室分隔部包括密封圈、第一泄流阀片、第二泄流阀片、圆环阀片、和分隔圆环，

所述密封圈套设在所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片和所述圆环阀片上，且所述密封圈的直径大于所述圆环阀片的直径，

所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片之间通过所述分隔圆环分隔且分隔距离大于所述圆环阀片的厚度，所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片、所述分隔圆环和所述密封圈共同形成第三腔体，所述圆环阀片内置在所述第三腔体中且可沿所述内衬管的轴向滑动，所述圆环阀片的直径大于所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片上的泄流孔分布的最大直径，

所述第一泄流阀片上的泄流孔与所述第一腔体连通，所述第二泄流阀片上的泄流孔与所述第二腔体连通。

优选的，上述第一密封垫和所述第二密封垫均为密封橡胶垫。

优选的，上述第一密封垫和所述第二密封垫上均设置有硬质圆环。

优选的，上述第一密封垫和所述第二密封垫通过粘结与所述外壳和所述内衬管连接。

优选的，上述分隔圆环通过铆接或者焊接与所述内衬管固定连接。

优选的，上述外壳为一次成型铸铝件。

优选的，上述第一弹性圆环和所述第二弹性圆环上均设置有硬质圆环。

优选的，上述第一弹性圆环和所述第二弹性圆环的截面为梯形。

优选的，上述圆环阀片为橡胶材质或者塑料材质或者为金属芯外包覆缓冲层组成。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套，包括外壳、液室分隔部、阻尼环、第一密封垫、第二密封垫、第一弹性圆环、第二弹性圆环和挡圈，其中，

所述液室分隔部套设在内衬管上，所述阻尼环套设在所述液室分隔部上，所述外壳套设在所述阻尼环上，

所述第一密封垫设置在所述外壳的左端，所述第二密封垫设置在所述外壳的右端，所述第一密封垫和所述第二密封垫将所述液室分隔部和所述阻尼环封装在所述外壳中，

所述第一密封垫与所述液室分隔部之间具有第一间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第一腔体，所述第二密封垫与所述液室分隔部之间具有第二间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第二腔体，

所述外壳的外壁上设置有左定位凸起和右定位凸起，所述左定位凸起上设置有所述第一弹性圆环，所述右定位凸起上设置有所述第二弹性圆环，

当将轴向式液压摆臂衬套放置在安装支架中时，所述第二弹性圆环抵接在所述安装支架的内壁上，所述第一弹性圆环与所述挡圈抵接，通过所述挡圈将轴向式液压摆臂衬套固定在所述安装支架中，

所述安装支架中的橡胶衬套抵接所述挡圈，

所述液室分隔部包括密封圈、第一泄流阀片、第二泄流阀片、圆环阀片和分隔圆环，

所述密封圈套设在所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片和所述圆环阀片上，且所述密封圈的直径大于所述圆环阀片的直径，

所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片之间通过所述分隔圆环分隔且分隔距离大于所述圆环阀片的厚度，所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片、所述分隔圆环和所述密封圈共同形成第三腔体，所述圆环阀片内置在所述第三腔体中且可沿所述内衬管的轴向滑动，所述圆环阀片的直径大于所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片上的泄流孔分布的最大直径，

所述第一泄流阀片上的泄流孔与所述第一腔体连通，所述第二泄流阀片上的泄流孔与所述第二腔体连通。

使用时，橡胶衬套和本发明提供的轴向式液压摆臂衬套受到径向力时，载荷经内衬管、两个泄流阀片、密封圈、阻尼环、外壳传递至两个弹性圆环上，两个弹性圆环产生径向变形，使液压摆臂衬套的径向运动和橡胶衬套同步。两个弹性圆环的径向刚度较小，因此载荷传递路径上各零部件受力较小，减小了密封面的压力变化，增加了密封的可靠性。密封圈无明显径向变形，使其材料选择时可注重密封与耐磨性能，不需考虑弹性，进一步增加了可靠性。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套受到轴向的振动载荷时，高频小振幅时，振动的幅度不足以使圆环阀片贴在两个泄流阀片中任意一个泄流阀片上，泄流孔不能闭合，液流主要经泄流孔和圆环阀片周围间隙流入另一侧液室，即从第一腔体进入第二腔体或者从第二腔体进入第一腔体。低频大振幅时，圆环阀片在液体阻力下贴在两个泄流阀片中任意一个泄流阀片上，将泄流孔遮蔽，液流只能从阻尼环的液流通道中流入另一侧腔室，即从第一腔体进入第二腔体或者从第二腔体进入第一腔体。泄流孔的开闭，实现了高频、低频工况液流通道的分开。

从而解决液室分隔的密封面和受载时径向变形在同一构件上，导致耐久性降低的问题和液流通道单一，高频、低频性能不能最优化的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套使用时的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套使用时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的轴液室分隔部的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的外壳的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的弹性圆环的结构示意图。

上图1-5中：

安装支架1、弹性圆环2、外壳3、密封垫4、阻尼环5、密封圈6、泄流阀片7、圆环阀片8、分隔圆环9、内衬管10、挡圈11、橡胶衬套12、液室分隔部13。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-5，图1为本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套使用时的爆炸结构示意图；图2为本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套使用时的结构示意图；图3为本发明实施例提供的轴液室分隔部的剖视结构示意图；图4为本发明实施例提供的外壳的结构示意图；图5为本发明实施例提供的弹性圆环的结构示意图。

本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套，包括外壳3、液室分隔部13、阻尼环5、第一密封垫、第二密封垫、第一弹性圆环、第二弹性圆环和挡圈11，其中，

液室分隔部套设在内衬管10上，阻尼环5套设在液室分隔部13上，外壳3套设在阻尼环5上，

第一密封垫设置在外壳3的左端，第二密封垫设置在外壳3的右端，第一密封垫和第二密封垫将液室分隔部13和阻尼环5封装在外壳3中，

第一密封垫与液室分隔部13之间具有第一间隙，且与阻尼环5的内侧面组成第一腔体，第二密封垫与液室分隔部13之间具有第二间隙，且与阻尼环5的内侧面组成第二腔体，阻尼环5本身具有的螺旋形的液流通道两端各有一个缺口，连通两个液室，即第一腔体和第二腔体，

外壳3的外壁上设置有左定位凸起和右定位凸起，各设置有一个弹性圆环2，如图4所示，左定位凸起上设置有第一弹性圆环，右定位凸起上设置有第二弹性圆环，两个弹性圆环2压在外壳3和安装支架1之间，容纳两者之间的径向相对位移，限定两者之间的轴向相对位置，确保阻尼机构产生作用。左定位凸起和右定位凸起可以为两道凸起的筋，用来给两个弹性圆环2定位。外壳3可采用铸铝件，一次成型。

当将轴向式液压摆臂衬套放置在安装支架1中时，第二弹性圆环抵接在安装支架1的内壁上，第一弹性圆环与挡圈11抵接，通过挡圈11将轴向式液压摆臂衬套固定在安装支架1中，安装支架1中的橡胶衬套12抵接挡圈，通过将挡圈11设置在橡胶衬套12和第一弹性圆环之间，用于轴向挤紧第一弹性圆环，固定液压摆臂衬套轴向的位置。

如图3所示，液室分隔部13包括密封圈6、两个泄流阀片7，即第一泄流阀片和第二泄流阀片、圆环阀片8和分隔圆环9，

密封圈6套设在第一泄流阀片、第二泄流阀片和圆环阀片8上，且密封圈6的直径大于圆环阀片8的直径，

第一泄流阀片和第二泄流阀片之间通过分隔圆环9分隔且分隔距离大于圆环阀片8的厚度，第一泄流阀片、第二泄流阀片、分隔圆环9和密封圈6共同形成第三腔体，圆环阀片8内置在第三腔体中且可沿内衬管10的轴向滑动，圆环阀片8的直径大于第一泄流阀片和第二泄流阀片上的泄流孔分布的最大直径，

那么液室分隔由两片泄流阀片7，一片圆环阀片8，密封圈6组成。两片泄流阀片7间的距离由分隔圆环9和密封圈6保持，该距离大于圆环阀片8的厚度。密封圈6的内径大于圆环阀片8的直径。这样小振幅时在圆环阀片8周围即可形成液流通道。圆环阀片8不做任何固定，可沿轴向滑动，其直径大于两片泄流阀片7上泄流孔分布的最大直径，这样即可确保大振幅时遮蔽泄流孔。

第一泄流阀片上的泄流孔与第一腔体连通，第二泄流阀片上的泄流孔与第二腔体连通。

使用时，橡胶衬套12和本发明实施例提供的轴向式液压摆臂衬套受到径向力时，载荷经内衬管10、两个泄流阀片7、密封圈6、阻尼环5、外壳3传递至两个弹性圆环2上，两个弹性圆环2产生径向变形，使液压摆臂衬套的径向运动和橡胶衬套12同步。两个弹性圆环2的径向刚度较小，因此载荷传递路径上各零部件受力较小，减小了密封面的压力变化，增加了密封的可靠性。密封圈6无明显径向变形，使其材料选择时可注重密封与耐磨性能，不需考虑弹性，进一步增加了可靠性。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套受到轴向的振动载荷时，高频小振幅时，振动的幅度不足以使圆环阀片8贴在两个泄流阀片7中任意一个泄流阀片7上，泄流孔不能闭合，液流主要经泄流孔和圆环阀片8周围间隙流入另一侧液室，即从第一腔体进入第二腔体或者从第二腔体进入第一腔体。低频大振幅时，圆环阀片8在液体阻力下贴在两个泄流阀片7中任意一个泄流阀片7上，将泄流孔遮蔽，液流只能从阻尼环5的液流通道中流入另一侧腔室，即从第一腔体进入第二腔体或者从第二腔体进入第一腔体。泄流孔的开闭，实现了高频、低频工况液流通道的分开。

从而解决液室分隔的密封面和受载时径向变形在同一构件上，导致耐久性降低的问题和液流通道单一，高频、低频性能不能最优化的技术问题。

其中，第一密封垫和第二密封垫均为密封橡胶垫，第一密封垫和第二密封垫上均设置有硬质圆环，用来增大密封橡胶的轴向刚度，分别将两个泄流阀片7压紧在分隔圆环9上。第一密封垫和第二密封垫通过粘结与外壳3和内衬管10连接。

其中，分隔圆环9通过铆接或者焊接与内衬管10固定连接。

其中，第一弹性圆环和第二弹性圆环上均设置有硬质圆环。用来增大轴向刚度，避免外壳3与安装支架1之间产生轴向相对位移。两个弹性圆环2的截面可以根据需要设计为异形，例如梯形，以减小径向的刚度。

其中，圆环阀片8为橡胶材质或者塑料材质或者为金属芯外包覆缓冲层组成，以降低和泄流阀片7之间撞击的噪音。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套中，外壳3与安装支架1之间不再是刚性的过盈配合连接，而是通过含有金属芯的弹性圆环2连接。这就将径向变形转移到了非密封部位。同时通过降低弹性圆环2的径向刚度，可减小密封面的压力变化。弹性圆环2中的金属芯用来增大弹性圆环2的轴向刚度，保证液压衬套发挥作用。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套中，其液室分隔由一组阀片组装而成。其中两片泄流阀片7开有泄流孔，被焊接在内衬管10上的一组分隔圆环9分隔固定。外侧套有密封圈6。两片泄流阀片7之间有一片圆环阀片8，空套在分隔圆环9上。两片泄流阀片7之间的距离大于圆环阀片8的厚度。在内衬管10产生大的轴向运动时，由于圆环阀片8只是空套在分隔圆环9上，在液流的阻力下其运动滞后于内衬管10，就会贴在泄流阀片7上，遮盖住泄流孔，液流只能从阻尼环5上的螺旋形液流通道中流入另一侧液室，产生阻尼。在内衬管10高频小幅振动时，圆环阀片8与泄流阀片7之间不能贴合，留有间隙，液流可从泄流孔中流入另一侧液室，降低了高频时的阻尼。

本发明提供的轴向式液压摆臂衬套受径向载荷时由弹性圆环2产生径向变形，即使弹性圆环2稍有破损也不会影响总成性能，提升了可靠性。圆环阀片8外侧的密封圈6不用再产生径向变形，其材料选择范围更广，可以选择耐磨性能比橡胶更好的聚四氟乙烯等，进一步加强了液压衬套的可靠性。

液室分隔的新设计实现了高频、低频工况液流通道的分开，设计时可以分别考虑其特性，分别实现性能的最优。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，包括外壳、液室分隔部、阻尼环、第一密封垫、第二密封垫、第一弹性圆环、第二弹性圆环和挡圈，其中，

所述液室分隔部套设在内衬管上，所述阻尼环套设在所述液室分隔部上，所述外壳套设在所述阻尼环上，

所述第一密封垫设置在所述外壳的左端，所述第二密封垫设置在所述外壳的右端，所述第一密封垫和所述第二密封垫将所述液室分隔部和所述阻尼环封装在所述外壳中，

所述第一密封垫与所述液室分隔部之间具有第一间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第一腔体，所述第二密封垫与所述液室分隔部之间具有第二间隙，且与所述阻尼环的内侧面组成第二腔体，

所述外壳的外壁上设置有左定位凸起和右定位凸起，所述左定位凸起上设置有所述第一弹性圆环，所述右定位凸起上设置有所述第二弹性圆环，

当将轴向式液压摆臂衬套放置在安装支架中时，所述第二弹性圆环抵接在所述安装支架的内壁上，所述第一弹性圆环与所述挡圈抵接，通过所述挡圈将轴向式液压摆臂衬套固定在所述安装支架中，

所述安装支架中的橡胶衬套抵接所述挡圈，

所述液室分隔部包括密封圈、第一泄流阀片、第二泄流阀片、圆环阀片和分隔圆环，

所述密封圈套设在所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片和所述圆环阀片上，且所述密封圈的直径大于所述圆环阀片的直径，

所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片之间通过所述分隔圆环分隔且分隔距离大于所述圆环阀片的厚度，所述第一泄流阀片、所述第二泄流阀片、所述分隔圆环和所述密封圈共同形成第三腔体，所述圆环阀片内置在所述第三腔体中且可沿所述内衬管的轴向滑动，所述圆环阀片的直径大于所述第一泄流阀片和所述第二泄流阀片上的泄流孔分布的最大直径，

所述第一泄流阀片上的泄流孔与所述第一腔体连通，所述第二泄流阀片上的泄流孔与所述第二腔体连通。

2.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述第一密封垫和所述第二密封垫均为密封橡胶垫。

3.根据权利要求2所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述第一密封垫和所述第二密封垫上均设置有硬质圆环。

4.根据权利要求2所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述第一密封垫和所述第二密封垫通过粘结与所述外壳和所述内衬管连接。

5.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述分隔圆环通过铆接或者焊接与所述内衬管固定连接。

6.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述外壳为一次成型铸铝件。

7.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述第一弹性圆环和所述第二弹性圆环上均设置有硬质圆环。

8.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述第一弹性圆环和所述第二弹性圆环的截面为梯形。

9.根据权利要求1所述的轴向式液压摆臂衬套，其特征在于，所述圆环阀片为橡胶材质或者塑料材质或者为金属芯外包覆缓冲层组成。

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